Planung & Ausführung

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Verlegung Kabelschutzrohre

Für die Verlegung von Rohren und Formstücken, die als erdverlegte Rohrsysteme zum Schutz von Fernmeldeleitungen, Fernwirkanlagen, Stromleitungen für Hoch- und Niederspannung, Signalanlagen und sonstigen Schaltanlagen dienen, kann neben den Informationen der Rohrhersteller zusätzlich auf die vom Kunststoffrohrverband e.V. veröffentlichte Einbauanleitungen zurückgegriffen werden.

  1. Einbauanleitung A 1465 gilt für Druckrohrleitungen
  2. Einbauanleitung A 535a gilt für Rohre und Formstücke aus Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) für erdverlegte Kabelschutzrohrleitungen
  3. Einbauanleitung A 535b Rohre und Formstücke aus Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) für erdverlegte Telekommunikation und Microduct Mono (Mikrokanalrohre)
  4. Einbauanleitung A 545 Rohre und Formstücke aus Polypropylen (PP) für erdverlegte Kabelschutzrohrleitungen
  5. Einbauanleitung A 515 gilt für Kabelschutz-Rohrsysteme aus PVC-U nach der Richtlinie R 5.1.1 bzw. DIN 16873

 

Bild 1: Einbauanleitung A 1465
Quelle: KRV e.V., Bonn
Bild 2: Einbauanleitung A 535a
Quelle: KRV e.V., Bonn
Bild 3: Einbauanleitung A 535b
Quelle: KRV e.V., Bonn

 

Bild 4: Einbauanleitung A 545
Quelle: KRV e.V., Bonn
Bild 5: Einbauanleitung A 515
Quelle: KRV e.V., Bonn

 

Die Verarbeitung und Verlegung der Kabelschutzrohrsysteme ist durch geeignete Fachkräfte unter sachkundiger Aufsicht auszuführen. Dabei muss auf die Hinweise der Rohrhersteller ebenso geachtet werden wie auf die sich aus den unterschiedlichen Verlegetechniken und eingesetzten Werkstoffen PVC-U, PE-Typen und PP-Typen ergebenden Bedingungen.

Beim Bau der Leitungen sind die zusätzlichen technischen Vorschriften der Versorgungsunternehmen zu beachten. Darüber hinaus müssen die Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften und evtl. anderer beteiligter Stellen eingehalten werden.


Verlegung Erdkabel

Erdkabel werden zum Schutz vor Beschädigung in sicherer Tiefe verlegt. Das Verlegen geschieht im offenen Gelände rationell durch einen Kabelpflug. Weitere Verlegeverfahren sind gesteuerte Horizontalbohrungen (HDD-Verfahren), etwa zur Unterquerung einer Straße, deren Fahrbahn dadurch unangetastet bleibt, oder eines kleinen Bachs. Größere Gewässer können mit einem Düker unterquert werden. Zum mechanischen Schutz werden Erdkabel teilweise in Kabelschutzrohre und außerdem in einer das Kabel umgebenden Sandschicht verlegt, damit scharfkantige Steine bei Belastung des Bodens, zum Beispiel durch Vibration von nahem Schienen- oder Straßenverkehr, keine Beschädigung verursachen können. Für Spannungen kleiner 1 kV werden Erdkabel in der Regel in einer Tiefe von 60 cm, im Straßenbereich 80 cm, verlegt. Als Stech- und Grabschutz kommen neben Trassenwarnband auch Kunststoffplatten als Kabelabdeckhauben- oder platten zum Einsatz.

Eine gesetzliche Vorschrift gibt es für Tiefenlagen und Kabelschutz von Stromkabel in der Bundesrepublik Deutschland nicht. In welcher Tiefe Kabel verlegt werden, gibt der Eigentümer der Kabel vor. Diese richten sich nach den DIN-Normen und der gängigen Praxis. Bei höheren Spannungen sind größere Verlegetiefen üblich. Höchstspannungsleitungen mit 400 kV werden beispielsweise 2,5 bis 3,7 m unter der Erdoberfläche verlegt, oder die Verlegung erfolgt in einem eigens dafür geschaffenen Tunnel bzw. Rohrsystem, das neben der leichteren Wartung auch der Kühlung dient.

Elektrische Leitungen im Bereich von Niederspannungsnetzen bei Spannungen unter 1 kV und Mittelspannungsnetzen bei Spannungen unter 70 kV werden in Europa und im Bereich von Wohn- oder Industriegebieten üblicherweise als Erdkabel ausgeführt. In ländlichen Regionen und bei älteren Installation sind aufgrund der geringeren Kosten auch Freileitungen üblich.

Erdkabel im Höchstspannungsbereich mit Betriebsspannungen über 200 kV weisen höhere Übertragungsverluste im Vergleich zu den einfacheren und betriebsicheren Freileitungen auf. Die höheren Verluste sind durch die vergleichsweise hohe natürliche Leistung und den damit verbundenen höheren Blindleistungsbedarf des Kabelsystems und die dafür notwendigen Kompensationseinrichtungen begründet. Letztere sind spätestens nach 10 km erforderlich und haben etwa die Größe eines Trafohäuschens. Direkt am Kabel treten Temperaturen von etwa 35°C auf, bei Teilabschaltungen einzelner Stränge können es bis zu 50°C werden. Die thermischen Übertragungsverluste werden bei größeren Erdkabelsystemen auch durch zusätzliche indirekte Kühleinrichtungen, beispielsweise parallel verlegte und den Kabelmantel umgebende Wasserrohre, oder bei geringeren Verlusten durch Zwangsbelüftung, abgeführt.


Statische Berechnung

Für die statische Berechnung von Kabelschutzrohren kann das Berechnungsverfahren nach dem Arbeitsblatt ATV DVWK-A 127 angewendet werden. Sogenannte Regelstatiken, d.h. die Auflistung von Grenzbedingungen, bei deren Einhaltung Kabelschutzrohre ohne statischen Einzelnachweis verlegt werden können, sind wegen der zahlreichen Verlegemöglichkeiten, unterschiedlichen Rohrreihen und Rohrwerkstoffe aufwendig und sollen hier nicht weiter behandelt werden. Zur statischen Eignung von Kabelschutzrohren sollte deshalb im Einzelfall der Rohrhersteller befragt werden. Das ATV DVWK-Berechnungsverfahren ist prinzipiell nur für Einzelrohrverlegungen anwendbar und setzt voraus, dass die Bauausführung nach DIN EN 1610 erfolgt. Sonderfälle – wie z. B. die Verlegung von Rohrpaketen – werden von dem Berechnungsverfahren nicht abgedeckt.

Hierbei sind besondere Verlegemaßnahmen zu berücksichtigen:

  • jede Rohrlage ist gesondert einzubetten, entweder mit Sand oder einem Sand-Zementgemisch oder Flüssigboden, wobei das eingebrachte Verfüllmaterial mit geeigneten Werkzeugen sorgfältig von Hand zu verdichten ist (speziell zwischen den Rohren)
  • oberhalb der letzten Lage ist die Verfüllung lagenweise bis ca. 0,30 m über dem Rohrscheitel einzubringen und zu verdichten
  • bei Unterschreitung der Mindestüberdeckung von 0,8 m unter Verkehrsflächen bzw. 0,5 m unter Gehwegen sind geeignete Maßnahmen für die Lastverteilung vorzusehen.

Bild 6: Beispielhafte Darstellung für mehrlagige Verlegung
Quelle: VSE, Aarau Schweiz

Die Verwendung eines Sand-Zementgemisches wird speziell bei mehrlagiger Verlegung im Bereich größerer Verkehrslasten (z. B. Verlegung im Straßenkörper) empfohlen. Für den restlichen Baugraben gilt das Merkblatt für das Verfüllen von Leitungsgräben. Dabei dürfen zum Verdichten des Verfüllmaterials außerhalb der Leitungszone maschinelle Verdichtungsgeräte eingesetzt werden.

Bei mehrlagiger Anordnung von Schutzrohren im Rohrgraben empfiehlt es sich, die Rohre durch Abstandshalter (Spacer) zu fixieren. Zur Vermeidung punktueller Belastung der Rohre sollte die Breite der Auflagenfläche den Rohrdimensionen angepasst werden. Die breite der Auflagerfläche sollte 0,13 – 0,15 x d nicht unterschreiten. Um Durchbiegungen zu vermeiden wird empfohlen, einen maximalen Setzabstand der Abstandshalter von 1,5 m einzuhalten.

Bild 7: Abstandshalter (Spacer) für Kabelschutzrohre aus Kunststoff PP-H
Quelle: KRV e.V., Bonn


Verlegungsverfahren für erdverlegte Kunststoffrohre

Im Bereich der Kabelschutzrohre sind die sogenannten alternativen Verlegetechniken (grabenlose Verlegungsverfahren „NODIG“) gleichberechtigt neben der klassischen Form des mit einem Bagger hergestellten Grabens (siehe Bild 8 Verlegungsverfahren für erdverlegte Kunststoffrohre).

Zu nennen sind hier die folgenden Verfahren:

  • Fräsverfahren
  • Einpflügen
  • Boden-/ Erdraketen (Steuerbarer Bodenverdrängungshammer)
  • Horizontalspülbohren HDD
  • Rohrvortrieb (Pressbohrverfahren).

Bei allen genannten Verfahren ist es wichtig, dass im Bereich der Leitungszone keine Kabel oder Rohre kreuzen. Boden-/Erdraketen und das HDD Horizontalspülbohrverfahren können in einem gewissen Umfang Hindernisse unter- oder überfahren. Informationen zu den unterschiedlichen Verlegetechniken und deren Einsatzgrenzen können über die Verlegefachfirmen bzw. bei den Maschinenherstellern oder im KRV-Wissensportal unter https://www.krv.de/wissen/verlegung eingeholt werden. 

Bild 8: Verlegungsverfahren für erdverlegte Kunststoffrohre
Quelle: LESCH CONSULT, Würzburg


Einbringung von Kabeln

Mit Hilfe verschiedener Verfahren können heute Kabel über Distanzen von mehreren tausend Metern in das Rohrnetz eingebracht werden. Um das Übertragungssystem möglichst wirtschaftlich und rationell in das Kabelschutzrohr einzubringen, muss die Reibung zwischen Kabel und Rohrinnenwand gering sein. Üblicherweise werden dabei Varianten verwendet, bei denen die Innenfläche der Rohre profiliert ist, um den Reibwert im Rohr zu verringern und so die Einbringung der Kabel zu erleichtern. Grundsätzlich stehen folgende Einbringverfahren zur Verfügung:

  • Einziehen mit einem Zugdraht
  • Einziehen durch einen mit Druckkraft vorangetriebenen Molch
  • Einblasen mit Luft, wobei das Kabel durch den vorbeiströmenden laminaren Luftstrom getragen wird
  • Einspülen mit Wasser.

Aufgrund der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Systeme wird empfohlen, Informationen zur Profilierung der Innenflächen sowie zur statischen Eignung objektbezogen beim Systemhersteller zu erfragen.

Zulässiger Einblasdruck

Bei Microduct Mono (Einzelrohre) und Verbindungselementen darf bei einer Drucklufttemperatur von 20°C und einer Einblasdauer von 2 h der maximale Einblasdruck nach Tabelle 1 nicht überschritten werden.

Anwendung maximaler Anblasdruck
bar
Direktinstallation "di" > 10
Direkte Erdverlegung "db" > 16

Tabelle 1: Zulässiger Maximaler Einblasdruck
Quelle: KRV e.V., Bonn